Design a fascio composito
secondo ANSI/AISC 360-16

Quando si tratta di strutture edilizie multipiano non residenziali, La costruzione composita è preferita rispetto alla costruzione puramente in acciaio o RCC. La chiave dell'efficienza della costruzione composita rispetto alle altre Costruzioni può essere espressa in modo semplice. L'acciaio è buono in tensione e il calcestruzzo è buono in compressione. Questi sono utilizzati in un modo che porta a travi leggere. Il modulo / programma di progettazione composita di SkyCiv è in grado di consentire all'utente di progettare le travi composite in modo efficiente rispettando le disposizioni dell'American,Standard europei e australiani.

In questo articolo, ti guideremo attraverso la progettazione di travi composite considerando l'ANSI/AISC 360-16 codice di progettazione.

 

Punti chiave

• Supporto per DSA & LRFD

Il programma di travi composite supporta entrambi i metodi di AISC e ASD & LRFD. L'utente può scegliere il metodo sull'interfaccia utente come input e progettare la trave di conseguenza.

• Progettazione di travi con qualsiasi orientamento dell'impalcato.

Il modulo esegue la progettazione di travi composte sia con impalcato che senza impalcato. L'orientamento del piano di calpestio con angolo di piano di calpestio >20 gradi è considerato come “trave con impalcato perpendicolare” mentre l'angolo < 20 gradi è considerato come “trave con impalcato parallelo”.

Angolo di calpestio 45°

Angolo di calpestio 0°

• Capacità del momento

Il programma considera il caso di stima della capacità del momento flettente sia di cedimento che di flessione.
Queste capacità sono disponibili per varie opzioni possibili elencate di seguito:
Sono possibili vari layout di coperta:

1. Nessun mazzo
2. Panoramica ritagliata parallela alla trave
4. Panoramica ritagliata perpendicolare alla trave
5. Vasca ondulata aperta parallela alla trave
6. Trogolo aperto ondulato perpendicolare alla trave
7. Ondulato rientrante parallelo alla trave
8. Ondulato rientrante perpendicolare alla trave

 

• Diagrammi a blocchi di stress

I parametri del blocco di sollecitazione sono calcolati in modo intelligente dal programma per vari gradi di connessione a taglio rispetto alla posizione PNA per arrivare al momento ultimo di resistenza della sezione data. Sono rappresentati in forma tabellare. Fare riferimento alla figura sotto

Momento di resistenza per diversi gradi di azioni composite

3 Vengono mostrati i possibili casi di posizione PNA per un caso di trave senza impalcato, vale a dire

io) PNA si trova in LASTRA DI CEMENTO

 

ii) PNA risiede nella FLANGIA IN ACCIAIO

iii) PNA sta in STEEL WEB

• Relazione tra Grado di connessione a taglio e Rapporto di resistenza del momento

Il calcolo della capacità del momento flettente viene mostrato per vari gradi di connessione a taglio tramite GRAFICO UNICO in modo che l'utente possa farlo:
io) valutare la capacità di momento per lo stato attuale del connettore a taglio
ii) prevedere la capacità del momento per un diverso set di dati del connettore a taglio
Fare riferimento alla figura sotto

 

Relazione tra il grado di connessione a taglio e il rapporto di resistenza al momento

 

Come utilizzare il grafico e la tabella dell'azione Partial Composite?

Fare riferimento alle specifiche dei perni di taglio, ad es., ACI-Verifica-Libri-Anteprima & Spaziatura di Stud dal rapporto SkyCiv che otterrai dopo aver utilizzato il programma ed eseguito il Design Check. L'istantanea di esempio della specifica è come mostrato di seguito.

 

• • Selezionare il valore di "Grado di azione composita" sull'asse X.
  • Ottieni il rispettivo valore del rapporto di resistenza del momento sull'asse Y del grafico.
  • Ottieni il valore della resistenza del momento per il rispettivo grado di azione composita da Fig2.

 

• Gradi materiali:
  Il programma può valutare il progetto per vari gradi di materiale come mostrato di seguito.

 

• Classificazione della sezione in acciaio

I calcoli della capacità del momento della trave composita dipendono dalla classificazione dell'elemento della sezione trasversale della trave in acciaio.

un carico. Calcolare il rapporto h/tw

dove,

h = la distanza netta dell'anima tra le flange
tw = spessore del web

Confronta il rapporto con i valori nel capitolo B, Tabella B4.1b

c. Determinare la classificazione dell'elemento di sezione in acciaio.

d. È da notare che solo Compatto e non compatto vengono utilizzati profilati in acciaio. Le sezioni trasversali con elementi sottili sono evitate nelle travi composte.

 

• Capacità del momento:

La progettazione della trave composita per criteri di resistenza implica il calcolo della capacità del momento. Il modulo è in grado di valutare la capacità del momento flettente di una trave come un caso di trave Simply Supported. Ci sono tre possibilità che devono essere considerate durante la progettazione della trave composita. Il programma considera tutte e tre le possibilità e fornisce i calcoli dettagliati per ciascuno dei casi.

• • Azione composita completa (Connessioni a taglio completo)

Il momento resistente è calcolato considerando che l'intero taglio orizzontale è trasmesso dai connettori a taglio.

 

• • Nessuna azione composita (Nessun collegamento a taglio)

La capacità di momento è calcolata per la trave in acciaio solo per questo caso. Questo caso si verifica durante un breve periodo di tempo durante la costruzione.

 

 

• • Azione composita parziale (Connessioni a taglio parziale)

La capacità del momento è calcolata considerando il trasferimento parziale del taglio orizzontale attraverso i connettori a taglio. La selezione appropriata del grado di connessione a taglio può fornire l'uso altamente efficiente delle proprietà dell'acciaio e del calcestruzzo.

 

 

• Capacità di taglio:

La capacità di taglio è calcolata sia per il taglio trasversale che per il taglio longitudinale.

 

Taglio longitudinale:

1. 1. Si presume che l'intero taglio longitudinale all'interfaccia tra soletta in calcestruzzo e trave in acciaio per travi semplicemente appoggiate sia trasferito dai pioli con testa in acciaio o dagli ancoraggi del canale in acciaio.
   2. Le fasi di valutazione dell'azione Partial Composite possono guidare l'utente nell'ottimizzazione degli ancoraggi in acciaio in base ai criteri di resistenza al taglio orizzontale.

I calcoli passo-passo forniscono anche il numero richiesto e fornito di connettori a taglio insieme ai controlli rispetto ad essi con un messaggio appropriato per l'utente come mostrato di seguito

 

 

Taglio trasversale:

Il taglio verticale sopportato dalla sezione trasversale data è valutato in base al solo contributo dell'acciaio strutturale (secondo AISC 360-16). I calcoli dettagliati forniscono la resistenza al taglio trasversale e il confronto della stessa con l'input per determinare il rapporto di utilità e lo stato come mostrato di seguito.

 

 

• Test e convalida:

Abbiamo preso le uscite dal nostro programma per il 9 vari casi e li ha validati con gli strumenti disponibili sul mercato per il Composite Beam Design.

Ecco l'elenco che copre tutti i casi:

Ecco il confronto dei risultati presentati in formato grafico:

 

 

Il collaudo viene effettuato per verificare le considerazioni tecniche fatte, sezioni/clausole applicabili, calcoli effettuati. Di seguito sono riportate le istantanee del confronto dei risultati di SkyCiv e di altri strumenti.